`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Существенный шаг на пути к квантовому «интернету»

+22
голоса

Построение квантовых сетей является одним из основных вызовов для современной физики. Теперь новое исследование показало, как с помощью твердотельных чипов можно сгенерировать высококачественный фотон, что приближает к созданию квантового «интернета».

Сегодня в качестве кандидатов на роль кубитов исследуются различные твердотельные системы, также как и многочисленные подходы к квантовому протоколу вычислений. Один из таких кубитов, квантовая точка, создается из полупроводниковых нанокристаллов, встроенных в чип и управляемых с помощью электрооптики.

Единичные фотоны будут составлять интегральную часть распределенных квантовых сетей в качестве «летающих» кубитов. Во-первых, они являются естественным выбором для квантовых коммуникаций, поскольку они быстро и надежно переносят данные на большие расстояния. Во-вторых, они могут принимать участие в квантовых логических операциях при условии, что все задействованные фотоны являются идентичными.

К сожалению, качество фотонов, генерируемых твердотельными кубитами , включая квантовые точки, может оказаться низким вследствие нарушающих когерентность механизмов внутри материала. При излучении разных фотонов разработка фотонной квантовой сети столкнется с серьезным препятствием.

Теперь исследователи из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета реализовали с помощью твердотельных устройств инновационную технологию для генерирования единичных фотонов с необходимыми свойствами по качеству идентичных лазерным.

В качестве источника фотонов исследователи построили полупроводниковый диод Шоттки, устройство, содержащее индивидуально адресуемые квантовые точки. Для генерирования единичных фотонов с помощью резонансной флюоресценции были использованы переходы квантовых точек.

При слабом возбуждении, известном как режим Гайтлера, основной вклад в генерацию фотонов вносит упругое рассеяние. Вследствие этого нарушение когерентности фотонов можно, в целом, избежать.

«Наше исследование расширило инструментальные возможности формирования и генерирования когерентного фотона с помощью твердотельной квантовой фотоники, - сказал д-р Мете Ататюр (Mete Atature) из департамента физики. – Теперь мы можем генерировать с высокой частотой единичные фотоны, которые по качеству идентичны лазерным, что является значительным сдвигом в парадигме генерирования обычных единичных фотонов с помощью спонтанного распада».

Полученные результаты, в частности, предполагают, что множество дистанционно разнесенных кубитов в распределенной квантовой сети могут участвовать в когерентном и программируемом обмене, на который не влияют нежелательные свойства чипов. Следовательно, способность создавать квантовое зацепление и осуществлять квантовую телепортацию между удаленными кубитами на базе квантовых точек с очень высокой точностью является теперь только делом времени.

Существенный шаг на пути к квантовому «интернету»

Художественное изображение распределенных кубитов (яркие точки), связанных друг с другом с помощью фотонов (лучи света). Цвет лучей показывает, что частоту фотонов в каждом канале можно задавать, исходя из требований сети

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT